现场气调快速包装机说明书.doc

第一章 绪论第1节 发展现场气调快速包装机的意义 2000年以来，随着改革开放的深入，世界经济一体化进程的加速，我国经济进一步发展，市场经济朝着更加完善的方向发展，商品流通不管是在广度还是深度上都在朝着多元化的方向发展，包装工业在整个国民经济中的重要地位也是一天天在加强，当然，多年来。世界各地的经济发展水平都是不平衡的，越是发达的国家，其包装工业所占的比例越大，对于整个国民经济的影响更大，今年来，包装工业一直都是排在前十的支柱产业，因为包装工业切实的关系着我们每个人的生活。 2013年，包装机械进口总额达到了245671.38万美元，跟2012年的20.5亿美元相比，增加了整整12.3个百分点。与此同时，在出口总值中，出口包装机械24323.61万美元，跟去年的1.45亿美元比，增加了45.11个百分比。在金融危机后，我国机械包装顶住世界经济萎缩压力，2013年39月在各国行业总体发展态势有所波动时，食品包装机械仍保持了6.8亿美元顺差的态势。 我国是人口大国，地广人多，食品产业在我国经济发展中一直有重大的意义，是不容忽视的一个始终要关注的因素。但直到改革开放之后，我国的包装机械工业才开始起步发展，由于出发点比较低，而且最基本的设施都是从国外引进的，导致我国在很长一段时间内的包装机械工业发展较缓慢，国内生产大多数都是以单机生产为主，相较于国外的配套生产的措施，是我国的销售量在总量上并不占优势，并且这样实际上也满足不了国内企业生产过程中的实际需要，从而阻碍了企业的相关生产活动，减少了企业在销售上的利润总额，降低了销售收益。我国的技术水平较低，生产出的产品的质量不过关，跟国外的包装机械产品相比，不管是在稳定性还是可靠性上的差距都不是一星半点儿的，并且在造型上也缺乏创新，继续以落后的姿态发展着，相关配套产品的使用寿命较短，容易出故障，并且在标准化生产上也是我们要积极追求的一个东西。最让我们担心的是，我国包装机械工业的开发能力，虽然中国一直在积极追进发达国家的脚步，但是一直更多的是停留在模仿和稍加改进，谈不上真正意义的开发研究。当今世界，发达国家都积极推进CAD等的应用，但是我国还在开展“纸上工作”，更多的关注点还在生产加工，代理加工，对产品的自主创新严重不足。所以我们势必推进包装工业的发展，迅速结合食品工业和农业的发展，为包装工业取得进展做积极地努力，使包装工业更好的为我们服务，更好的为直接提高人们生活质量服务。 在中国，虽然包装工业的水平较低，但是其发展潜力是巨大的。随着全民生活素质的提高。生活质量的改善，人们对于高质量的商品包装也是岌岌需要的份儿，不管是医药还是化工领域，都将作进一步的探索与努力，积极推动包装工业的发展。例如小型真空电动包装机就是一个很好的范例，它能够用来打真空，也可以直接用来打气，还可以用来密封等等，并且这些功能还可以一次性完成，在各种食物包装以及各类原料密封等的应用很多，也深受很多人的喜爱，经过其加工包装，可以减少产品氧化、霉变、腐烂的情况，从而为远程运输保证保质保鲜提供了可能性。包装机械是一种现代化的机械与各学科相结合而产生的设备，在实际中的运用非常广泛。包装机械设备可以使得企业节省劳动力从而节省成本。而且它的工作速度比人工的工作速度快很多，生产效率得以提高。食品、药物等的包装则要求更严格，这个时候的包装就更加的安全卫生，对产品的质量把关更加严格。设备所占空间小，节约了空间。并且现代的包装机械应用非常广泛，不管是食物领域还是医学领域还是电子制造领域都有其应用，随着科学技术的进一步提高，我们知道将来其应用前景更加广阔。我们的目标就是朝着高效率、高自动化、多功能、多组配生产线的方向推进。第2节 包装机械概述 一、 包装机械的定义 人们所说的包装机器就是指可以用来所有全部或一部分产物和商务的机器。这里所说的包装既包括填充，也包括打包和密封，还包括在这之前和之后的一些工序，比如清理、堆砌和拆装等，对包裹的计量或者是盖印其实严格来说也算是包装。之所以要使用机械包装产品是为了提高生产效率，降低生产者的工作强度，顺应现代化大规模生产的需求，并且让包装过程更加的干净卫生。 二、我国包装机械发展史中国最早发明的造纸技术，为历史上最早期的纸包装提供了可能性，是人类包装史上一个大跃进。随着不同的包装材料被人们运用，包装技术一次一次的被人类革新，包装机械就应运而生了，包装机械的出现可以说是顺应时代的要求而发展的。中国在改革开放以前，对于包装机械的认识还比较肤浅，在很长一段时间内都难以有所发展，甚至大多数的商品都不采纳包裹，少数产品只是徒手包裹，机械包装几乎跟日常生活没有关系。在新中国建立后的前几十年间，中国的包装机械工业一直停滞不前。广州烟草机械厂在1960年生产的用在包装香烟的小型包装机就是我国最早出现的包装机，紧接着，我国的啤酒、汽水等装罐机才又生产出来，七十年代后才逐渐引进了真空包装机等，但是一直也没有建立起一套完整的包装机械工业体系。直到1980年左右，随着改革开放的发展，我国国民经济开始发展，并加大了国际贸易力度，对外贸易总额持续升高，人们提高了生活质量，于是人们的包装意识也加强了，人们开始对产品要求精包装，正是这样的现实需求，迫使企业进一步追求包装机械化、自动化，这早很大程度上刺激了包装机械工业的进步，在这期间，我国甚至成立了专门用来管理机械包装的机构和组织，包括当时的中国包装技术研究协会，中国机械包装委员会，中国食品包装产业联盟等等，来使得机器包工业的成长，以使整个行业协调发展。到了20世纪90年代，包装机械工业每年的增速平均达到了15%到30%，发展速度远远超过了整个包装工业的发展速度，其发展速度最高达到了40%，也远远高于传统的机械工业的发展速度。在国民经济的发展中包装机械工业正以新兴产业的姿态占据着重要的地位，督促了我国整体国民经济的发展。现在，从事包装机械生产的企业在中国有超过3000家，这中间具有相当规模的占有约600家，产品种类繁多，但产品都是优质产品，都是以既满足中国市场需求也要满足实际市场需求为标准持续发展着。现阶段，中国包装机械行业有一批自主研发能力极强的精英企业，他们在不懈努力的提高包装机械工业的技术水平，在不懈努力的提高中国的包装机械工业的发展水平，为在当前激烈市场竞争中打好基础，也为了整个国民经济的发展。 三、我国包装机械的不足及解决办法 虽然，现有的我国国内市场包装机器的需要已经得到了基本的满足，甚至有一些商品出口。但出口总额中我国包装机械占的份额远远不够，甚至还到6%，相比较，进口总额情况稍微好些，但是与发达国家相比，的差距还是非常大。我国包装机械跟发达国家比到底不足在哪些方面呢，首先从产品结构来看，产品本身品种少，配套产品品种数量都少，都是一些低精度和小型化的产品，满足不了市场的需求；产品质量更是差的不是一星半点儿，不管是稳定性还是可靠性还是美观性都大大的降低了产品整体的质量；然后就是企业状况，包装机械产业作为很长一段时间的弱势产业，其遗留的问题就是没有龙头企业，能达到一定规模并且产品级别高的企业为数不多；最后就是产品开发，中国缺乏自主研发的能力，主要作为也就是在测试模仿方面，虽然近两年的科研投入金额大大提高，但是科研生产试验基地还是很缺乏，相关设备设施还是更新不够，科研费用支出总额相较于国外还是缺乏太多。同时，包装机械行业内部也是矛盾众多，变动局势的变化，企业无法主动采取措施，企业的发展理念跟实际经济形势不对应；企业自主创新少，技术进步缓慢，新产品没有发生一些质的改进，归根结底还是在模仿跟踪，从而其竞争力始终提不上去，其效益的提高还是依靠规模经济拉动。此外，各个企业的管理模式都或多或少的存在问题，管理过于粗糙，企业的精细化管理尚未成熟；同时，企业的市场意识和竞争意识不健全，在市场竞争如此激烈的境况下，并没有意识到企业自身发展的紧迫感和使命感。针对这样的现状，我们也必须采取措施针弥补这些不足。首先得提高生产效率，提高包装机械单位时间的作业能力，现在企业也都在在致力于高效率真空抽充气包装机的研发，已经使其从单位时间数件上升到了几十件。加强自动化建设，美国一家公司生产的旋转真空室式包装机就具有高度的自动化功能，该包装机设有多个工位装有填充柄和两个转台，每个转台有5个工位，可以一次性完成装袋、装料、密封等工序，中国应该更多的致力于此，高度自动化也必然是将来整个的发展趋势。改变单机工作状态，在单功能的基础上扩充使用范围，实现在更大范围的共享。为了实现更多的功能，我们还要特别重视研究模块化设计，通过功能模块组合的变换，使不同材料的包装物都能够适用，不同要求的包装机也适用。采用组合生产线生产的模式，当不同生产线要满足的功能太多时，如果只是集中每个功能，整个工序会非常复杂，这时我们要整合一些工序形成组合生产线，简化我们的操作。采用新技术，改变传统的的真空包装，运用充气包代替，将充气成分，包装材料和包装机械的研究结合起来，应较多的采用计算机应用技术和微电子应用技术，在封口时应用冷封口和热管相结合的方式，同时采纳发达的速度高的曲面凸轮分度机械，使得包装机械朝着智能化的方向发展。然后就是加强企业的相关意识的培养，政府应该给与相关补助，从而激励其发展，企业自身也要加强相关方面的技术的研发，调高自主研发能力，提高企业的竞争里，更好的应对竞争激烈的市场经济。 四、我国包装机械的发展趋势近几年，世界各种的注意都集中在中国的包装市场上，因为中国近几年的大国形象，中国的商品生产和出口已经大幅度提高，当今中国包装市场发展速度快，发展规模较大，尤其是发展潜力巨大。紧跟着国际包装机械的发展，我国包装机械有几个发展的必然趋势。（一）安全检测技术：安全对于每一个领域都是我们必然要关注的一个因素，对于包装行业也是这样。随着人们对食品安全的要求更高，食品企业都积极发展安全检测技术，更好的满足现代人的高标准。食品安全并不是简单地设置一下包转机械的物理参数，还要求我们要关注食物本身的安全，通过其颜色、原料构成等来采取合适的包装物。包装机械的应用还在不断变化，那么机械厂家也要自主自动的针对新的要求做改进，做提升。（二）运动控制技术：运动控制技术是在近几年在国内才发展的，整体发展速度快，但是在包装机械工业上的发展却略微显得有些乏力，即使这样，这也是往后发展的一个趋势。运动控制产品及技术是指在包装时，辅助包装机械控制在精准的位置和同步的速度，使装卸、输送的工序更简单和可靠。有些专业人士认为运动控制技术是区别低、中、高端包装机械的重要因素，这也是人们将来升级包装机械的主攻点。（三）柔性化生产：柔性化生产要求人们从构造、供货以及数量三件事全方位考虑。由于现在市场竞争激烈，各个企业为了适应这种状况，势必要缩短产品的更新换代的周期。例如电子产品的生产，长的要求一年一变，短的时候可能按星期就要改变，同时该类产品的生产量较大，这时对包装机械就要有高柔性和高灵活性的要求，我们的包装机械的使用寿命必然比产品本身的使用寿命长，这样才能更好适应产品生产的经济性要求。（四）制造执行系统：这几年，包装行业里迅速发展起来的有集成技术，且其发展势头相当好。包装机械设备分类太复杂，不同厂商要对设备与工控机进行对接，信息与设备进行合理的联接都不是简单事，这时我们就要向制造执行系统寻求帮助。 五、真空包装机选用原则真空包装机种类很多，当我们对他进行具体取舍时应该特特备注意下列几点： （一） 包装速度。如果我们想要高效率的生产，可以选择两室甚至三室的真空包装机，从而使得全部生产过程的速度提高。 （二） 保护性气体。第一要看被包装物是否需要别的保护性的气体，然后看是不是需要用有充气设备装置的。 （三）被包装物品真空度的要求。如包装物品需要在真空度较高的条件下才能完好保存，则需选择腔式真空包装机。 （四）被包装物的成分。看被包装物的具体组成成分，之后选择相应的真空包装机。我们在选择时，我们选择，当固定颗粒的干燥和无腐蚀性的东西需要包装的，可选用铝合金材料，但是，如用酱油，盐，酸成分较高的事情需要包装，就应该选择不锈钢材质或者铝镁合金材质。第3节 包装机械的作用以及分类和特点 一、包装机械的作用如果对包装机械严格分类，有多达三千多种，当然有的结构简单，有的结构复杂，有的自动化水平高，有的自动化水平低，工位总数也不尽相同，所以要想真真按照组成模式将包装机械进行分类太难了，但我们根据它的工作原理和机构，将包装机械分为了大致的六个组成部分：动力机与机架，包装容器，材料供应和制度安排，为负载的驱动和测量系统，系统，包装执行系统，控制系统。产品进入流通市场之前必须经过包装，所以我们必须要有包装机械。随着时代的进步，技术的发展，包装机械的作用越来越大，概括起来主要有以下几点： （一）提升了工作效率，使不管是装袋还是封口都比手工包装要快太多，如馒头片包装，手工装馒头片1m单位时间只能包十几块，但用馒头片包装机单位时间可以成千上百块，大大地提高了工作效率，也为企业带来更多的利润。 （二）保证了被包装物的质量，能应对被包装物的更多要求，比传统手工要灵活很多，我们可以按照被包装物的实际大小，尺寸多少，得到规格完全一样的包装物，这一点是手工包装始终无法企及的。尤其是出口产品，基于其更高规格的标准化要求，以及为了实现集装包装，只有机械包装才能满足这样的要求。 (三）包装一些手工包装的方式是无法完全实现，如包装，真空包装等，手动不完。 (四)减少劳动强度，创造了更好的劳动环境，减少了劳动强度，例如以前对于大件的被包装物，它的体积大，且重量也大，对于人工包装来说就太费体力，且安全系数低，而小件被包装物又会频率太高，乏味单调，产生了很多职业病。 (五)有利于工人的身体健康。工人可以减少直接接触有毒的，有刺激性的产品，之前的手工包装就难免会有这类的健康危害，但是机械包装能有效避免，并且机械包装对环境污染也少。 (六)减少包装成本，是因为像棉花、烟叶、丝、麻等这类东西，经过压缩打包，大大节省了空间，减少了仓储费用，并且这样一来，其运输也会方便很多，运输过程中的包装费用也会减少很多，从而减少了整体的包装成本。 二、包装机械的分类及特点 分别包装机器的方法有很多。如果一功能来进行分别，有多功效包装机和单一功能的；如果目标，外包装机和包装机；如果货物的品种，对特殊和一般的包装机；如果按自动化程度分，可分为全自动机和半自动等。并且，要是从不同的观点出发，还可以分为好多种，依据产品状态，分为块状、粒体、液体、贴状、膏状、电子组合状、化学药品等；按行业分，有医药、针织品、建筑等类包装机；要是按工位，有单工和多工位之分等。包装机械的分类方法太多，每一种分类方法所针对的特点和使用的范围也不尽相同，其实每一种分类都不是会完全囊括所有种类，有其分类的必然局限性。但是从国际包装机械发展历史上来看的话，最科学的分类方式，就是依据它的主要功能分类，它不但抓住了事物的本质，而且也尽可能多的包括了所有的种类在其中。它的基本分类如下：(一) 充填机充填机是一种很常用的包装机，它将一定数量的包装物装进不同的容器里，它的精确度非常高。依据不同的形式，它又可以分为以下三种：1、容积式充填机。产品按规定的容量填充到包装容器内，它又有吸管式、量筒式、螺杆式、准时式。2、称重式充填机。产品按规定的重量填充到包装容器内，它又有不连续称重式、持续称重式、称重分离式等等。3、 计数式充填机。产品按规定的数量填充到包装容器内，它又有单件计 数式、多件计数式。 (二)封口机封口机很直白的说就是拿来给包装物封口的，（广东卓越包装机械制造有限责任公司）产品被打包后放入包装容器里，为了保证产品质量，减少产品损失，我们要将产品封口处理，采用封口机对包装容器封口，这就是封口机的功能。依据不同的形式，它又可以分为无封口有封口和有辅助封口这三种。无论哪一种，都是由机架、调速传动，封口传动，运输装备和电子操控系统组成的。联接电源，各不同传动开始作业，加热了电热元件后，上下加热块温度迅速提升，我们的热控系统会将其设定为我们多需要的温度，调整压印轮，如果有需要，可以调节冷却系统制冷，调整装置输送速度。把包装物放在输送纽带上，包装袋的封口部分传输到两个封口带之间，在加热区域的作用下，热量经过封口带传输到包装袋袋的封口部分，使薄膜熔化，再在冷却区域的作用下，薄膜表面温度冷却，再经过滚花轮滚压，就压制出了网状花纹的印制标志，最后输送出包装机外，就完成了我们的封口任务了。 (三)裹包机裹包机也是一种包装机，只是其使用的包装材料更偏向于柔性的是用柔性的，裹包机部分或者全部的将包装物包裹起来，将其细分的话，还有以下两种类别：1、全裹式裹包机。它有扭转式、涵盖式、全贴式、卡缝式等等。2、半裹式裹包机。它有折转式、压缩式、伸展式、缠裹式等裹机。 (四)多功能包装机这种包装机具有多种功能，至少是两种。它的主要种类有：卧式包装机器、竖式合口包装机器、装盒装箱包装线、液体灌装机等包装机械的客气包装物本身就是多种多样的，这样就算是基于相同的原理与结构，包装机械的使用差别还是很大的，再就是同样的包装功能的包装机械，它的工作原理和结构也可能会不同。包装机械的发展速度很快，人们对包装机械的要求也渐渐变高，变严格，这就使得包装机械的更换要加紧速度。真空包装机的分类知识：真空包装机按基本用途可以分为以下三类： 1、食品真空包装机。食品真空包装机是用来控制食物的温度的，这种机器本身带有冷却系统，适用于对保鲜要求极高的包装物，在包装前，包装物本身就一定要及时控制好温度。 2、医药真空包装机。医药真空包装机是用来控制包装物的尘菌状况的，这种机器采用的是抽真空形式，适用于要求无尘无菌的车间类似的地方，因为它具有特殊性，在有无菌要求的食物包装时也可以用此类机器，能保证更好的质量。 3、真空包装可以是一个很好的防潮和防氧化的电子产品，该机是金属加工的主要内件起保护作用。 4、茶叶真空包装机。我国茶叶包装水平增加标记是茶叶真空包装机，它主要是对茶叶包装，包装，包装的整个过程，在一个称重。第2章 总体方案设计第1节 概述 一、设计包装机的基本要求包装机的设计有以下几点需要注意的：（一）包装机的功能及应用范围 包装机的功能，是指其所能完成的包装工序的种类；包装机的使用范围，说的通俗一点就是指它包装不同包装物的能力，包括不同类型的物品和不同种类的物品。但是并不是说包装机的更能越多越好，包装机的范围越大越好，适当的缩减功能和减少应用范围，反而可以简化机器构造，降低机器的制造成本，简化机器的操作，提高生产效率，促进自动化进程。（二）包装质量与生产率 1、包装质量 能够影响到包装质量的原因有很多，它不仅与被包装技术、包装物品方法以及包装材料的性能有关，另外的条件和操作技能和质量相关的包装机。就包装机本身来说，以下两个方面值得注意：包装产品的质量和被包装产品的损耗。 2、生产率 最常采用的还是计件生产率，计算生产率又称作理论化生产率，计算在固定时间内生产的包装物的件数。成产率不同，对机器设备的制造精度和各零部件的要求都不一样，高生产率的机器，要求选零件材料更加精细，对其自动控制能力也要求极高，并且对包装材料的要求也更严格。生产率的高低应该由成产规模和技术水平以及经济性来决定，是企业实际成产状况有关系，并不是随机决定的。 二、工艺分析工艺分析说的是在确定包装机选用哪种包装工序时的一种工艺方法，但是这种工艺方法不能分开来看，它与包装工序方式，包装机的包装方式以及被包装物本身的特性和成产率都有很大的关系，是我们不容忽视的因素，下面是从几个方面对此做一个简单的说明： （一）包装方式前面我们已经讲过包装机械的分类，根据不同的包装机械，每种包装工序对应的包装工序也不尽相同，并且相同的包装工序其包装方式也有差异。在包装被包装物时，包装方式会影响包装的质量，影响包装的效率，所以我们在确定各种包装方式时也有一些要注意的点：1、首要得保证包装的质量，不管选取哪种包装的方式，都要适用被包装物品和包装材料的属性。2、当有多种方式都能满足要求时，应首先选用易实现的方案。 （二）机器类型1、单工位与多工位 单工位包装机的所有作业都是在单个工位上实现的，物品都是一件一件被包装完成然后输送出去，然后开始下一个物件的包装过程。所有的多台包装机内，是在一个位置来实现，很多文章分成几个站后，在不同的站不同包装操作，最后跑了出来。工位得依靠包装执行机构的个数和生产率的大小来进一步选择。2、间 歇运动与连 续运动按找生产过程的连 续性，自动化的机器可以分为间 歇作用型和连 续作用型两大类，从而对应包装机的间歇运动和连续运动。间歇运动：间歇运动的目的是为了简化一个架构的，因为物品被同时操作在多个工位被的时候，你会返现有惯性力和冲击的现象发生，这是碎玉提高生产率是有害的啊，因为物品在从一个工位送到另一个工位的时候这个过程中难免会有时间间歇，所以采用间歇运动来弥补。连续运动：连续运动与间歇运动时相对应的，这种方式最好是单工位时应用，因为单工位运动较简单，要执行的操作种类相对来说较少，这样有利于保证生产率。3、单头与多头 所谓“单头”、“多头”是指执行机构的总数，跟工位数目是相对应的，是为了配合完成包装操作。 (三)包装程序、工位数、工艺路线及工艺路线图1、包装程序 包装程序即完成各个包装操作的先后顺序。2、工位数 工位个数就是我们说的包装机从开始到结束所包含项目的数量。3、工艺路线 包装工艺路线有包装材料以及包装项目路线之分,还有传播途径的包装、包装成品输出线等。4、工艺路线图 建立包装后,工艺路线和车站数量之后,使用技术路线图来表达。可以使用两种表达方式:一种是与投影表示,作为所需的设计工作;另一个是使用轴侧投影,说它是直观的,常见的说明书 (四)运动要求和机构选型 根据一组函数,过程方法和应用范围,分析和确定工件的运动要求,完成选择和组织的集成结构。首先,执行元件分析需要发送完整的包装物品,排序、测量、主传动装置、包装过程和输出。第二,机械结构的运动规律在选择时应该考虑和运动精度、复合结构、工作速度和条件、承载能力、应用需求、总体布局,等。还考虑到批量生产的机器,噪声控制,满足生产条件的要求。 三、总体布局相关部件和包装机放置合理，在整个机器的相对位置，称为整体布局。布置执行机构、传动系统和操作件是总体布局的毕本步骤，确定支撑形式和绘制总体布局图。但是由于各个步骤之间相互要将影响，有时候就要它们当做一个整体来行设计，因此，多次反复，才使得最终完成。 (一)布置执行机构即装饰包装物品发送、排序、测量、主传动装置、包装过程和输出。需要注意以下两点: 1，行政机构简单紧凑，第一，以减少成员的数目和数量的副体育组织减少，第二，努力使几何尺寸和空间位置降低。原动件要尽量接近执行机构。注意接近致动器的移动部件部分。 2，简化了传动系统，传动部件磨损对传动精度和易于调试和维修减少的影响，尽力使驾驶员能集中安装在一个或多个轴的。简化传动系统,降低传动部位的磨损影响传动精度和保持良好的调试和维护,尽可能使制动器集中安排在一个或几个轴上。 (二)布置传动系统布置机械传动系统，涵括安装变速以及调速装置、动力机器、操纵与控制设备、传动设备、以及辅助装置等的位置。机械传动系统的布置,包括发动机安装、变速调速装置,传动装置,操纵和控制设备和辅助设备的位置等等。布置传动系统时需注意的四个问题：1、选择结构要做到简单、传动链补偿,传动精度不低和效率不慢,而且能够方便配备的方案。2、缩小机外观,应该减少机器的内部空间支持框架,尽可能将发动机和传动部位安排在内部或侧面。3、传动部位安排时,应该让每个执行机构协调运作。4、手动调节装置、机械传动系统，操作员在安装时，要关注致动器额工作状态。 (三)布置操作件为了方便操作，应该要保障操作者与操作件之间有合理的相对应位置，应注意下面的问题：1、当机器的外观太大时，常用操作应该安排较近,应该在几个不同的位置,进行联动操作。 2、包装机的台阶高度控制700 - 900的区间内。但对大而重的物品的包装，高度应适当减小一些。或在包装完成后加一个缓冲装置，减少冲击。3、操作者要随时留心包装操作最集中和最易发生故障的部位。4、温度、压力、计数、转速等指示仪表，以包括安全闸、报警设备和铭牌必须设置在操作者很轻松能看到,安全可靠,易于维护的地方。 (四)选择支撑形式 支持包装机的有盒子,横梁、柱子等，正确的定位是让相关部分和维护他们的相对位置的组件都好好配合，需求如下:1、抗振性能好,这台机器可以工作可靠和稳定。2、刚度强度大,但其承载的最大负载量不能超过其容许值。3、中等重量、节约材料,容易搬运。4、有利于零件组装和调试,便于维护和操作机器的安装升降。5、外观很美,给人以稳定的感觉,对称,和安全。常用的支持:“一”的形状,适用于水平过程路线;“嘴”形式,适用于工作负载大的场合;“1”形式,适用于垂直过程中的路线。第二节 设计任务和设计参数 一、设计任务设计一台现场气调快速包装机。 二、机器性能和主要参数 （一）适用范围：本机能够应用在食品、化学药品、地方特有产物、电子器材、工具、日常生 活用品等行业真空包装。 （二）整机功能：可以自动完成充填、计数、封口、切割、印制生产日期出厂日期、输出等功能。 （三）主要技术参数：电源电压：220V 50赫兹封口长度：500mm封口宽度：8mm瞬间功率：180w外形尺寸：450*400*958第三章 包装机结构分析第1节 整体结构分析 3-1 包装机实例 3-2 改进版包装机 如图3-1是食品学院正在使用的利德机械生产的600型电动抽充气包装机的一个实体图，而我的设计任务是将这种包装机械设计成一种便于携带式的，更加实用化的包装机，因为现有包装机在它的下箱体中有较大的空间浪费，所为节省空间，这次设计着重的外形简化，使体积变小，设计成支架结构的形式，如图3-2。但是由于操作平台的原因，所及高度方面不能缩短。我们也有考虑把支架与箱体分开设计，便于拆卸，但是稳定性方面就会存在欠缺。所以在考虑移动方便方面，我们在其整体下方加上万向轮结构，虽然原来也有万向轮结构，但是我们在原来的基础上进行改进，使其具有刹车功能，更加便于位置停靠固定。支架纵杆采用中空结构，而中空构造相对于实体结构来说，强度更高，并且减小了物体重量。而下方的支架横杆采用实心铸铁，加上横板上放置的真空泵，较高的重量降低了整体的重心位置，增加了该机械的稳定性。由于抽充气包装机还具有充气功能，这样的话笨重的气罐就让便携化很难实现。而支架机构下方平板上除去放置真空泵的位置之外还可以放置两个悬挂的气瓶框，所以气瓶可以直接放置在包装机的下方，一起移动。第2节 脚轮结构分析 万向轮就是人们常见活动脚轮，它的结构能允许水平360度无死角旋转，如图3-3所示。脚轮是个笼统的称谓，它涵盖了可以活动的脚轮和固定的脚轮。没有转动结构的是固定脚轮，只能垂直旋转但是不能水平旋转。这两种脚轮通常是一起用的，比如超市牛车的结构就是前边又一个万向轮，后边靠近推动扶手的是两个能够活动固定轮。 万向轮就是说拼装在脚轮的轮子上的支撑架能够在有重力或者无重力荷时在平面内三百六十度无死角旋转。原来包装机上安装的就是普通的万向轮构件，我们在原来的基础上加上刹车固定机构，让其能停靠在一定位置，增加它的稳定性，如图3-4所示。 3-3 普通万向轮 3-4 止推万向轮设计第3节 操作台连接杆支架分析 操作台是一个固定的平面，所以原来的机械装置中操作台是由连杆直接固定在箱体上不能移动，所以伸出来的操作台占用空间较大，移动起来很不方便，从门的合页中得到启发，可以设计成可开关固定的支架，不用或移动时可以将操作台收起来以减少占用空间。当固定时处于合适的高度便于我们的操作，固定销进入到固定槽之后，它控制的操作台的位置应该就是操作位置。但是操作台回缩后需要使其水平并且与下箱体紧靠，所以在下箱体上打眼设置时应注意应该让伸缩支架完全伸缩，并且操作台能够完全缩回，如图3-5所示。 3-5 操作平台支架第4节 下箱体前后盖改进在原装置的拆卸安装过程中，前后盖采用有一宽度的中空角铁结构，在上面打的螺纹孔。但是在安装过程中，假如加工精度要求不是很高，就会使得箱盖与箱体上孔对得不准，安装起来起来比较费时，所以我们直接把它设计成较薄的实体结构，对螺丝孔时比较容易，安装起来也更加方便。而对于这种机械来说，可能会经常进行拆装工作，所以从这方面考虑，把前后盖设计成薄板型，如图3-6所示。 3-6 箱体第五节 封口连杆结构分析如图3-7所示，下压连杆机构实现下压杆的上下运动部件，下压杆随着转轮的转动而上下移动，转轮旋转180度达到最低位置。转轮先从最高点旋转150度，压杆与气嘴接触开始吸充气，吸充气结束后，转轮再选装30度，压杆达到最低位置，上下压杆接触压紧，使塑料袋与加热片间接接触，开始加热封口，一定时间后停止加热，冷却一定时间转轮继续旋转180度，转轮回到初始位置，同时连杆回到最高点。小型减速机从减速箱伸出的外轴直接与一体的转轮连接，紧定螺钉固定，使电动机实现动力输出。特殊沉头螺钉将轴承内圈与转轮固定在转轮上，然后轴承外圈与下拉连接杆连接，能够是实现下拉原件能够随转轮转动。下拉连接杆上面的双面螺纹连杆连接其与横杆。横杆连接的两根较细的双面螺纹连接杆则连接上面的U型槽，整个下装置实现的是，有电机的转动转换成压杆的上下运动。 3-7 封口连杆机构第六节 抽充气连杆机构分析 如图3-8所示，电机转动，带动连接的连杆转动，从而转化为滑块以及气嘴的前后运动。由于滑块上固定的气嘴，气嘴应该置于中间，而根据气嘴的长度，以及气嘴伸出时的位置的最优选择，滑槽应该在下箱体中间对称放置，下箱体上的固定连接孔随即确定。 3-8 抽充气连杆结构第四章 电动机的选择第1节 电动机类型的选择 本装置中用到两台电动机，由于包装机非工业性大型包装机，家庭，超市用便携式包装机类型，所以电压时220v家用电压接线，并且是脉冲信号进行控制，所以选用步进型两相混合电机，来实现动力源的提供，如图4-1所示。实现下压动作的电动机，由于中间存在停顿，所以要实现低转速输出，所以减速器也是必要的，但是由于要实现的力矩输出比较小，所以我们选用电动机与减速器一体的小型减速机，转速输出控制在80rmin之内，而提供气嘴前后运动源的另外一个小电机选择一个小功率的两相步进电机即可，转速可以略大一点。 由于微型减速机在以后的应用中会更加广泛，并且我们也是第一次在设计中遇到，所以简单介绍一下。微型减速机有行星减速机以及齿轮减速机等类型，而行星减速机能实现较高传动比，在航天航空方面也有应用，我们只简单介绍一下齿轮减速机。具有节约占用空间，减低能耗，提高性能，增大过载承受能力，提高减速效率等优点。 4-1 步进电机 4-2 步进电机（带减速器）齿轮减速电动机器指的是齿轮减速箱体与电动机器（马达）的组和体，如图4-2所示。这种组和体平时也能够叫做齿轮箱体电动机 或者减速电动机，一般由专门的减速机器生产厂来一起拼装好以后进行整体供货物。齿轮减速马达有非常广泛的应用，是机械设备中不能少的一个动力源装置，特别是在包装机械，机械，印刷机械，瓦楞纸箱机械，食品机械，运输机械，立体停车设备，自动化立体仓库，立体仓库管理，化工，纺织，印染设备。微型减速电机还在电子器材锁具、光学装置、精密仪器仪表、金融装置等地方有广泛的应用。齿轮减速电动机器通常都是经过把内燃机、电机还有其他高速度转动的动力通过齿轮减速电动机，大齿轮输出轴齿轮变速器输入轴不在为了达到减速的目的。第2节 电动机功率选择由于本装置是轻型包装机，来实现的是塑料带的封口包装的，输出的下压力经测试大约在200牛左右，下压速度大约在0.6ms，输出功率在120w左右，再加上输出转速的限制，所以选择额定功率为160w,额定电压为220v的家庭电压的步进电机减速机,而实现气嘴前后运动源的电机,选用额定电压为24v,租金高转速能达到3000rmin额定公率为40w的两相步进电机。第五章 电路及气路部分分析原装置中采用的是继电器电路，而PLC 电路是未来的发展方向，对于小型电动抽充气包装机的量产化以减少成本是必不可少的。电机的选择上，我们选择两相步进型电机，而在对于两相步进电机的使用方面也应该有一定的理解。特别是在电路连接以及在电路中的连接方式。步进电机是感 应电动机的一种，工 作原理就是很好的利用电子电路，把直流电转化为分时段供电的，两相或三相时序控制电流，用这样的一种电流给步进电机提供电源，因此，步进电机能正常工作，驱动步进电机分啊时期提供了动力作用下，两相或三相顺序控制器。即使步进电机已经广泛地应用在各领域，但是，步进电机其实不能够像一般的直流电机那样，可以再交流的情况下使得电机正常使用。它一定要由功率驱动电路、两环形脉冲信号来一起形成一个控制系统，才能够使用，否则不行。因此，步进电机的应用并不是一件简单的事，因为它涉及电子，汽车，机械和计算机应用等专业知识。 步进电机是感 应电动机的一种，工 作原理就是很好的利用电子电路，把直流电转化为分时段供电的，两相或三相时序控制电流，用这样的一种电流给步进电机提供电源，因此，步进电机能正常工作，驱动步进电机分啊时期提供了动力作用下，两相或三相顺序控制器。即使步进电机已经广泛地应用在各领域，但是，步进电机其实不能够像一般的直流电机那样，可以再交流的情况下使得电机正常使用。它一定要由功率驱动电路、两环形脉冲信号来一起形成一个控制系统，才能够使用，否则不行。因此，步进电机的应用并不是一件简单的事，因为它涉及电子，汽车，机械和计算机应用等专业知识。作为执行单元件的步 进电机，是机 电一 体化中很重要的一个产品，被广泛地应用在不同的自动化 控制系 统领域。成长与微电子技术、计算机控制技术，需求日益增长的步进电机，已广泛应用于国家经济发展的各部分。 电脉 冲转变为角得位移，步 进电机是这样的以种执 行机构。用俗话讲就是，当步进的驱 动器在接收到一个脉冲信号之后，它就开始让步 进电机在一个不动的角度的方向开始旋转（就是步 进角）。达到确定位置的目的是经过对控制脉冲数量的角 位移的控制；还有一个到达变速目的的方式，能够经过控 制脉冲频 率来控制电 机旋转的v和a。步进电机千万不要直接跟交 流或直 流电源进行连接，所以一定要使用专门使用的步进电机驱 动器，一个脉 冲发生控制单元，驱 动单元，电源保护装置就构成了步进电机驱 动器。驱动单元和步进电机的直接耦合，人们理解的步进电机的微机控制就是电源接口。注意，在控制信号是5V电压情况下的控制器，连接线是0欧姆的电阻R1；在控制器的控制信号的电压为24V的情况下，为了保证与电流控制信号的驱动一定要使得连接电路的欧姆电阻R1符合2K。 无拘束界面启动离线控制信号的输进口，当控制信号的电路处于接通状态下，该驱动器将会马上断掉电流的输出相，步进电机在这个阶段是处在一种无约束的状态。PLC可编程逻 辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它应运一个能够编写程序的存储器，用于存放它的内部程序，实行逻辑，次序控制，按时，计算和运算等面对用户的指示，跟我的机器或生产过程的控制等各种各样的类别通过数字式或模仿式的输入。PLC的工作原理：在可编 程逻辑控制器进行进行时，它的工作进程平时可分为3个阶段，就是输入采集样本，用户执行程序和刷新输出3个阶段。三个阶段称为一个扫描周期。全部操作过程中，CPU的可编 程逻辑控制器不断反复的三个阶段，速 度扫描。第一，输入采集样本阶段，可编程逻辑控制器读取次序扫描全部输入型态和数字，并将它们保存在I/O映象区相应的单位。在输入采集样本停止时，在用户程序实行和刷新输出时。在这两个阶 段时，即便输入数字的状态发生变化，数据I/O单位面积在相对应的图象不发生变化。所以，假如输入的是脉冲这样的信号，那么脉冲这种信号的宽度务必大过一个扫描的周期，这样的话才能保障不管在什么情况下，输入可以读。第二，当用户处于程序实行时，可编程逻辑控制器总会跟着一个从上到下的次序扫描用户程序（梯形图）。扫描每一个梯子的时候，总是扫描梯子左边的控制线的接触形式，然后第一次左右，该线的控制下的一阶接触所形成的逻辑运算和逻辑操作，使线圈中的系统内存存储区域的相应位的逻辑状态；或这更新输 出的线圈相对应位置的形态在I /O映 象区；或是断定是不是要用指定的指令执行特殊功能的阶梯。那就是，用户程序的执行过程中，在I / O状态和数据在区域映射不会改变的唯一的入口点，而别的输出和软设备I/O映象区或体系内存的保存储备区的形态和数据都说不定会发生，而排在梯子的顶端其结果是，在下面的程序将使用这些数据的工作线圈或梯子；箱单，造一个梯子，或数据只能扫描逻辑线圈是令人振奋的工作，它的下一行。在流程实行的过程当中假如行使当即I/O指令，我们能够直接访问的I / O点。即便使用I /O指令，而后输入进程影象寄存器的值不革新，直接从价值观世界观的I/O模块流程，输出进程映象寄存器会被马上革新，与输 入的一些差异马上。第三，输出更新时，当一个用户的程序的扫描停止后，输出刷新周期就是可编程逻辑控制器进入的。同时，CPU根据I /O映像区里面相对 应的形态和数据革新所有的输 出所思存放电路，然后相应的外围被输出电路启动。在这种情况下，可编程逻辑控制器的实际输出。 5-1 CPU224说明书电路图（截图） 5-2 PLC实体 一、PLC与继电器电路相比有什么优点 （一）功能强，性能价格比高 里面有一小的PLC编程组件提供数百个用户，有一个强大的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与继电器的功能相比，具有高性能，低成本。可程序控制器（PLC）是经过通讯网络，完成分散控制，一起治理。 （二）硬件齐全，用户使用方便，适应性 可编程控制器（PLC）的产品已经实现了标准、系列，模块等高度化，齐全地配备了各种硬件设备的可以供进行选择。用户可以进行系统配置灵活，功能不同的无尺度系统。特伦兹PLC的安装也很方便，通常是连接到一个外部连接端子。PLC的承载能力很强，能够直接启动电磁阀和普通的继电器。 （三）可靠性高，抗干扰能力强 利用了很多的中间继 电器来控制系 统常见的继电 器，比如说时间继 电器。因为接触不太好，故障比较容易发生，P L C替换了很多的中间继 电器和时间继 电器的软件，只留下一个小部分的输 入和输 出相关的硬件，布线可能够降低间继 电器控制系统的1 %10%由于接触的接触不太好大大降低所引起的故障。 P L C采纳了一整套的硬件和软件来抵抗干扰的方法，不容易受干扰影响，在成千上万小时的MTBF，干扰比较强大，在工业生产现场可直接应用，P L C是客户已经公认的最能够相信的工业控制设备。 （四）系统设计，安装，调试工作少 P L C的软件功能可以取代中间继 电器，继 电器控制系统中里面很多的时间继电器，计数器以及别的装置，控制柜的布线，安装，设计的工作时间降低了很多。 PLC梯形图程序，多数情况下采纳次序控制设计方式。这样的编程方式是有很多规律可循的，掌握起来比较容易。系 统的设计阶梯继电器电路图要比复杂控制系.统设计的时间要多的很多。 用一个不大的开关模仿输如信号，PLC用户的程序在实.验室的调试可以状态的模仿输.入信号可通过发光二极管在P L C的观察。完成了安装和布线系统后，在系统传输过程中存在的问题，一般是在程序中可以通过修改系统的调试时间分辨比中继系统小得多。 （五）编程方法简单 像梯子一样状态的图就是可编程控制器最常用的编程语言，就像我们学的气路符号和表达方式一样。继电器的电.路原理图跟这个一样。并且梯.形图的语言容易理解，很直白。只要几天时间，熟悉继电器电路的电机妓师就能够明白的梯形图语言，并能够把它用于用户程序。 梯形图语言其实就是用户可编程控制器的梯形图程序执行的高级语言的一种类型，程序将使用说明，“翻译”为编汇言语然后实行。 （六）维护少，维护方便 PLC的出现毛病的情况很少，而且能够进行自我诊断并显示出毛病。当PLC或外部输入设备，执行器故障，可以迅速确定故障的原因，或发光基于住宅PLC编程提供二极管，与模块可以快速排除方法更换。 （七）体积小，功耗低 相对不简单的控制系统，PLC的应用，能够降低中间继.电器和时间继.电器的数量，体积的一些PLC继.电器的大小，就跟几个继电器一样，因此体积可减少到原来的12-110。 布线PLC比继电器空制细桶的配线少很多，可以节约大量的布线和配件，减少工时数安装布线，可以减少大量的成本。努力学习，做得舒服 二、PLC与继电器控